工程力学题及答案

1、工程力学试题及答案、填空题1. 物体的平衡是指物体相对于地面或作运动的状态2. 平面汇交力系平衡的必要与充分条件是： 。该力系中各力构成的力多边形3. 物块重600N,放在不光滑的平面上，摩擦系数f二0.3,在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势Fmax=, 所以此物块处于静止状态，而其F=o4. 刚体在作平动过程中，其上各点的 相同，每一瞬时，各点具有的速度和加速度。5. AB杆质量为m,长为L,曲柄OiA、ChB质量不计，且OiA二ChB二 R, OiO2= L,当（p=60时，OiA 杆绕 Oi 轴转动，角速 度3为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为, 方向为6. 使材料丧失正

2、常工作能力的应力称为极限应力。工程上一般把作为塑性材料的极限应力；对于脆性材 料，则把作为极限应力。7. 面称为主平面。主平面上的正应力称为 8. 当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度有关，而与无关。二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号 内。每小题3分，共18分）1某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用忠、Rb表示支座A、B处的约束反力，则它们的关 系为（）A. R aRbC. R a=RbD. 无法比较2. 材料不同的两物块A和B叠放在水平面上 已知物块A重0.5kN ,物块B重0.2kN ,物块A、B间的摩擦系数f i=0.25

3、 ,物块B与地面间的摩擦系数f 2=0.2 ,拉动B物块所需要的最小力为（）A. 0.14kNB. 0.265kNC. 0.213kND. 0.237kN3.在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固有频率时，振幅B趋近于（）无穷大D.个定值A.零B.静变形C.4.虎克定律应用的条件是（）。A.只适用于塑性材料B.C.应力不超过比例极限D.只适用于轴向拉伸应力不超过屈服极限5.梁的截面为T字型,0z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，贝ij有A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面DC. 最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面CD. 最大拉应力

4、和最大压应力位于同一截面D6.圆轴扭转时，表面上任一点处于（）应力状态。A.单向B.D.零二向C.三向三、简答题（每小题4分，共16分）1. 平面图形在什么情况下作瞬时平动？瞬时平动的特征是什么？2. 质点在铅垂平面内作圆周运动，当质点恰好转过一周时，其重力的 功为零，对吗？为什么？3. 何谓纯弯曲和平面弯曲？4. 试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。四、计算题（共50分）1. 三狡拱刚架如图所示，受一力偶作用.其矩M二50kN m,不计自重，试求A、B处的约束反力。（8分）5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。（8分）R.2. 杆AB的A端沿水平线以等速度v运动，运动时杆恒与一半圆周相切，半圆周

5、的半径为如图所示。如杆与水平线间夹角为0，试以角e表示杆的角速度。（8分）3. 重为P的物块A沿光滑斜面下滑.并通过一绕过光滑滑轮的绳 索带动重为Q的物块B运动如图所示。斜面与水平夹角为 a,滑轮和绳索质量不计，且绳索不可伸长，求物块B的加速度 a （10 分）4. 如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力oi二160MPa,横截面面积 Ai=6cm2 ； 2杆为木杆，其许用压应力o2=7MPa,横截面面积 A2=100cm2o如果载荷P二40kN，试校核结构强度。（8分）Ja5.求图示应力状态的主应力和最大剪应力。（8分）工程力学（一）试题参考答案、填空题（每空1分，共16分）1. 保持静止

6、匀速直线2. 该力系的合力为零自行封闭3.180N 150N4. 轨迹形状5. Fgh=mRw6.屈服点Os相同过质心C平行OiA指向向下抗拉和抗压强度Ob7.剪应力为零的面主应力8.转动线速度v横截面面积A、单项选择题（每小题3分，共18分）l.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B三、简答题（每小题4分，共16分）1. 某瞬时，若平面图形的转动角速度等于零（如有两点的速度VAVB,而该两点的连线AB不垂直于速度矢时）而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律相同，称平面图形在该瞬时作瞬 时平动。瞬时平动的特征是：平面图形在该瞬时的角速度为零；平面图形在该瞬时的各点的速度相同；

7、平面 图形在该瞬时的各点的加速度不相同。2. 对的因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的高度差的乘积，当高度差为零时，重力的功为零。3.梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲；梁上的外力作用在梁的纵向对称平面内时，梁的轴线将在平面内弯成一条曲线，这种弯曲称之平面弯曲。4.(1)工作应力水平较低；(2)无明显塑性变形；(3)断面上明显分为光滑区和粗糙区。、计算题决50分）1解：AC杆为二力杆受力图如（a）所示。再画整体受力图.如（b）图所R a- AD=MRa=Rb=5042AD=17.7kN2方向如图所示。2.解：选A点作为基点，则C点的速度有VC VA VCA由图中 几何关系，可解得ca二

8、va sin=vsin 0又 vca二AGVCA *00=AC枷央A B均作 平动，设物块Rcos3.解：B移动S时的速度为v,系统的动能为2 二 Ta+Tb 二P 严 v22g2gi=0系统外力作功之和z W12=PS- sin a -QS由动能定理. 得PQv2 PSsinQS2g22(PsinQ)SgPQ对上式两边求导，并注意“(PsinQ)g PQ两杆均为 二力杆，取结点受力图如4. 解：图所不。dvdtdsa,二vdrA为研究对象,西旦 =133MPa回269.3 10Z y=0,N isin30 P=0 Ni=P/sin30 二 80kNZ x二0,N icos30+N2二0N2

9、二 Nicos30。二 69.3kN杆：6二心Al杆:O2=N2A69.3 102 =6.93MPa|E22.用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图。EI二常数23计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、轴力图。24 用力法计算图示刚架,并绘弯矩图。(E匸常数)11p6EIXXX2(3)11, 12, 22lp . 2p4) Xi, X2 值5) M图绘M图.工程力学复习资料、填空题(每空1分，共44分)1. 在分析两个或多个构件之间互相作用时，要注意 力与 力的关系。2. 作用于平面内A点的力F=10kN;如图示，向距A点为100cm的O点平移后，得到主矢量的大小为和主矩大小为 O3. 设有一个力F,

10、当力F与轴但时有力F在X轴上的投影Fx=0,力F对x轴之矩mx(F) H 0o4. 由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式o二N/A中的o是这个公式不仅适用于变形，而且也适用于变形。5. 已知主动轮A输入功率为80马力，从动轮B和C输出功率为30马力和50马力，传动轴的转速n=1400转/分，那么 各轮上的外力偶矩的大小分别为mA二,m b=mc=o6. 图示结构中固定端A的反力为、 o7. 图示各结构是静定还是静不定，及其静不定次数。图(a)是 , (b)是，(c)8. 力的可传原理只适用于体，而不适用于体，因此不适用于研究力对物体的效应。9. 若截面对于y轴和z轴的惯性积丨洱二0.

11、则此对轴称为 轴，若此对轴又通过形心，则称此对轴为 轴。对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为轴。10. 图示是梁的左段，A点力2P为反力，B点作用力P, C点作用力偶Pa,此时截面C的剪力Qc二，弯矩Mc=pazp11. 矩形截面弯曲剪应力公式为T二其中S；是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横|zb线截面面积对中性轴的面积矩，因此S吃是 量，截面上的最大剪应力发生在 O12. 用积分法求图示梁的变形时，以A为原点写出AB梁的微分方程 及边界条件P、。注：B点为弹簧支撑，已知弹簧的位移入二：P为作用在弹簧上的C力，C为弹簧的刚性系数。13.14.单元体是由三对的面组成，由于单元体极其微小，可以认

12、为它的每个面上的应力是分布的，而且在的面上。图示折杆ABCD,变形，15. 压杆稳定的欧拉公式适用于范围内，用柔度入来表示则入工o16. 动荷载、动应力是指荷载随不断地变化，或构件在荷载作用下随 不断运动。但只要应力不超过材料的比例极限，定律仍适用于动应力、动应变的计算。二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1分，共16分）1.图示中四个力Fi、F2、F3、F4对B点之矩是（）A. rriB（F i）=0B. rriB（F 2）二 F2IC. rriB(F 3)二F3lcos45D. rriB(F 4)二 F4I2.图示中力多边形自行封闭的

13、是()A. 图(a)B. 图(b)C. 图(c)D 图(d)3.物体在一个力系作用下,二个力组成的力系B.C.加上或去掉由二个力组成的力系D.去掉由二个力组成的力系加上或去掉另一平衡力系4.图示ABC杆，固定端A的反力是()A.Xa=P,YA二 0B. Y a=P; mA 二 PaC. Xa 二 P, Ya二 0D. Xa=P, Y A=O,mA=Pa5. 构件在外力作用下平衡时，可以利用A. 平衡条件求出所有未知力B.C.力系的简化求未知力D.6. 图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为四 个轮子布局中最合理的是()A.图(a)B. 图(b)C. 图(c)D. S(d)()平衡条件求岀某些未知力力

14、系 的合成或分解求未知力7.关于轴力()A.是杆件轴线上的荷载C.与杆件的截面面积有关B.D.是杆件截面上的内力与杆件的材料有关8.由AB和CD两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供 选择，正确的选择是A. AB杆为铸铁，CD杆为铸铁B. AB杆为铸铁，CD杆为低碳钢C. AB杆为低碳钢，CD杆为铸铁D. AB杆为低碳钢，CD杆为低碳钢9.图示截面.在圆截面中挖去一正方形，已知圆截面的直 径为D,正方形 的边长为a,其惯性A.矩 1 z=()nb32412B.RO4no12324nD*4 aC. 166D.v2a41210.弯曲梁，当某截面的剪力Q二0时，()A. 此截面上弯矩有突变B. 此截

15、面上弯矩有极值C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值D. 此截面上的弯矩一定为零11.为了合理的利用钢材在梁的弯曲问题中，在同样面积情况下，以下四种截面形状钢梁，使用哪种较为合理()A. B. (b)C. (c)D. (d)cb e d)12.图示悬臂梁，其梁截面转角关系为A. 0 a=0 b=0B. 0 A=0,0 B=0 maxC.从A到B各截面的转角均相等D. 0 A=0 B=13.图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力MPa。A. o i=70, o 2=70, O3=0, o 二35B. Gi=O, 02=0, o 3=-70, 63二70 C.6二0,02=0, a 3=-

16、7O, 63二70E. o i二70, o 2=-70, 6二0, 63二7014. 竖立的折杆ABC. C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P二500N, BC杆为空心圆杆, 外径D=80mm,内径d=70mm,用第四强度理论计算相当应力葩为（）77mA. 64MPaB. 25.45MPaC. 101.8MPaD. 50.9Mpa15. 压杆稳定的欧拉公式适用的范围，以下四种情况哪种是错误的（）A.细长杆B.入M入1C.弹性范围内D.屈服极限范围内16. （a）,（b）-根简支梁E、I、W均同，同样的重物Q从h高度自由落下冲击梁，两根梁的动应力Od与动荷系数Kd的比较应为（A. O adO

17、bd,K ad KbdB. 0 adCJbd，K ad KbdD. a Karl hr! od hd三、计算题（每小题5分，共40分）1. 图示三较拱G二2kN,l二1.15m,h二0.173m ，试求A、B处的反力。2. 两块钢板各厚t i=8mm,t2=10mm甩5个直径相同的钏钉搭接，受拉力P二200kN的作用，如图所示。设钏钉的许用应力分别为t=140MPa, ObJ =320MPa，试求钏钉的直径d。3.正方形的混凝土短柱受轴向压力P的作用，如图示，柱高为I ,截面边长为a二400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。已知柱受压后混凝土内的应力o混=6MPa，试求P值,设钢筋与混

18、凝土的弹性模量之比为E 钢：E 混二 15。4. 图示桁架。Gi=G2=20kN,Wi=W2=10kNM求A、B的反力和杆、杆的内力。5. 悬臂梁AB作用集中力P及集中力偶Pa,试作梁的剪力图与弯矩图，并在图中注明各特征点值。A6. 圆截面简支梁中间2处，梁的下边缘，用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长厶S二0.01mm,梁长I二2m,梁截面直径D=80mm弹，性模量E=2.0 x 105MPa,试求均布荷载q的大小。7.梁AB, A端为固定端,支座反力RfioB端为动较支座,8.已知平面应力状态中的Ox=50MPa, Oy=30MPa, Txy=40MPa,试求其单元体的主应力及第三强度理论的相当应力浙江省2002年4月高等教育自学考试 工程力学(-)试题参考答案课程代02391、填空题(每空1分，共44分)1.作用反作用2.主矢F=F=10kN主矩 mo(F)二5kN m3.X垂直不相交4.常量拉伸压缩5. m a=7024X 80 二401.4N m m b=150.5Nm m c二250.86N m14006. Xa=0Ya=0 m A=Pa7.图为次静不定图(b)为静定图(c)为静定8.刚体变形体内效应9.主轴形心主轴主轴1.Qc=PM c=2Pa1.以外部分变量中性轴12. Ely =-RAX+12qx2yA=0yb 二入